Java接口(interface)的概念及使用

在抽象類中，可以包含一個或多個抽象方法；但在接口(interface)中，所有的方法必須都是抽象的，不能有方法體，它比抽象類更加“抽象”。

接口使用 interface 關鍵字來聲明，可以看做是一種特殊的抽象類，可以指定一個類必須做什么，而不是規定它如何去做。

現實中也有很多接口的實例，比如說天津關鍵詞優化公司串口電腦硬盤，Serial ATA委員會指定了Serial ATA 2.0規范，這種規范就是接口。Serial ATA委員會不負責生產硬盤，只是指定通用的規范。

希捷、日立、三星等生產廠家會按照規范生產符合接口的硬盤，這些硬盤就可以實現通用化，如果正在用一塊160G日立的串口硬盤，現在要升級了，可以購買一塊320G的希捷串口硬盤，安裝上去就可以繼續使用了。

下面的代碼可以模擬Serial ATA委員會定義以下串口硬盤接口：

1. //串行硬盤接口
2. public interface SataHdd{
3. //連接線的數量
4. public static final int CONNECT_LINE=4;
5. //寫數據
6. public void writeData(String data);
7. //讀數據
8. public String readData();
9. }

注意：接口中聲明的成員變量默認都是 public static final 的，必須顯示的初始化。因而在常量聲明時可以省略這些修飾符。

接口是若干常量和抽象方法的集合，目前看來和抽象類差不多。確實如此，接口本就是從抽象類中演化而來的，因而除特別規定，接口享有和類同樣的“待遇”。比如，源程序中可以定義多個類或接口，但最多只能有一個public 的類或接口，如果有則源文件必須取和public的類和接口相同的名字。和類的繼承格式一樣，接口之間也可以繼承，子接口可以繼承父接口中的常量和抽象方法並添加新的抽象方法等。

但接口有其自身的一些特性，歸納如下。

1) 接口中只能定義抽象方法，這些方法默認為 public abstract 的，因而在聲明方法時可以省略這些修飾符。試圖在接口中定義實例變量、非抽象的實例方法及靜態方法，都是非法的。例如：

1. public interface SataHdd{
2. //連接線的數量
3. public int connectLine; //編譯出錯，connectLine被看做靜態常量，必須顯式初始化
4. //寫數據
5. protected void writeData(String data); //編譯出錯，必須是public類型
6. //讀數據
7. public static String readData(){ //編譯出錯，接口中不能包含靜態方法
8. return "數據"; //編譯出錯，接口中只能包含抽象方法，
9. }
10. }

3) 接口中沒有構造方法，不能被實例化。

4) 一個接口不實現另一個接口，但可以繼承多個其他接口。接口的多繼承特點彌補了類的單繼承。例如：

1. //串行硬盤接口
2. public interface SataHdd extends A,B{
3. // 連接線的數量
4. public static final int CONNECT_LINE = 4;
5. // 寫數據
6. public void writeData(String data);
7. // 讀數據
8. public String readData();
9. }
10. interface A{
11. public void a();
12. }
13. interface B{
14. public void b();
15. }

為什么使用接口

大型項目開發中，可能需要從繼承鏈的中間插入一個類，讓它的子類具備某些功能而不影響它們的父類。例如 A -> B -> C -> D -> E，A 是祖先類，如果需要為C、D、E類添加某些通用的功能，最簡單的方法是讓C類再繼承另外一個類。但是問題來了，Java 是一種單繼承的語言，不能再讓C繼承另外一個父類了，只到移動到繼承鏈的最頂端，讓A再繼承一個父類。這樣一來，對C、D、E類的修改，影響到了整個繼承鏈，不具備可插入性的設計。

接口是可插入性的保證。在一個繼承鏈中的任何一個類都可以實現一個接口，這個接口會影響到此類的所有子類，但不會影響到此類的任何父類。此類將不得不實現這個接口所規定的方法，而子類可以從此類自動繼承這些方法，這時候，這些子類具有了可插入性。

我們關心的不是哪一個具體的類，而是這個類是否實現了我們需要的接口。

接口提供了關聯以及方法調用上的可插入性，軟件系統的規模越大，生命周期越長，接口使得軟件系統的靈活性和可擴展性，可插入性方面得到保證。

接口在面向對象的 Java 程序設計中占有舉足輕重的地位。事實上在設計階段最重要的任務之一就是設計出各部分的接口，然后通過接口的組合，形成程序的基本框架結構。

接口的使用

接口的使用與類的使用有些不同。在需要使用類的地方，會直接使用new關鍵字來構建一個類的實例，但接口不可以這樣使用，因為接口不能直接使用 new 關鍵字來構建實例。

接口必須通過類來實現(implements)它的抽象方法，然后再實例化類。類實現接口的關鍵字為implements。

如果一個類不能實現該接口的所有抽象方法，那么這個類必須被定義為抽象方法。

不允許創建接口的實例，但允許定義接口類型的引用變量，該變量指向了實現接口的類的實例。

一個類只能繼承一個父類，但卻可以實現多個接口。

實現接口的格式如下：
修飾符 class 類名 extends 父類 implements 多個接口 {
    實現方法
}

請看下面的例子：

1. import static java.lang.System.*;
3. public class Demo{
4. public static void main(String[] args) {
5. SataHdd sh1=new SeagateHdd(); //初始化希捷硬盤
6. SataHdd sh2=new SamsungHdd(); //初始化三星硬盤
7. }
8. }
10. //串行硬盤接口
11. interface SataHdd{
12. //連接線的數量
13. public static final int CONNECT_LINE=4;
14. //寫數據
15. public void writeData(String data);
16. //讀數據
17. public String readData();
18. }
20. // 維修硬盤接口
21. interface fixHdd{
22. // 維修地址
23. String address = "北京市海淀區";
24. // 開始維修
25. boolean doFix();
26. }
28. //希捷硬盤
29. class SeagateHdd implements SataHdd, fixHdd{
30. //希捷硬盤讀取數據
31. public String readData(){
32. return "數據";
33. }
34. //希捷硬盤寫入數據
35. public void writeData(String data) {
36. out.println("寫入成功");
37. }
38. // 維修希捷硬盤
39. public boolean doFix(){
40. return true;
41. }
42. }
43. //三星硬盤
44. class SamsungHdd implements SataHdd{
45. //三星硬盤讀取數據
46. public String readData(){
47. return "數據";
48. }
49. //三星硬盤寫入數據
50. public void writeData(String data){
51. out.println("寫入成功");
52. }
53. }
54. //某劣質硬盤，不能寫數據
55. abstract class XXHdd implements SataHdd{
56. //硬盤讀取數據
57. public String readData() {
58. return "數據";
59. }
60. }

接口作為類型使用

接口作為引用類型來使用，任何實現該接口的類的實例都可以存儲在該接口類型的變量中，通過這些變量可以訪問類中所實現的接口中的方法，Java 運行時系統會動態地確定應該使用哪個類中的方法，實際上是調用相應的實現類的方法。

示例如下：

復制純文本新窗口

 

1. public class Demo{
2. public void test1(A a) {
3. a.doSth();
4. }
5. public static void main(String[] args) {
6. Demo d = new Demo();
7. A a = new B();
8. d.test1(a);
9. }
10. }
11. interface A {
12. public int doSth();
13. }
14. class B implements A {
15. public int doSth() {
16. System.out.println("now in B");
17. return 123;
18. }
19. }

運行結果：
now in B

大家看到接口可以作為一個類型來使用，把接口作為方法的參數和返回類型。